天安门城楼音响系统主要包括传声器拾音系统、扩声及返送扬声器系统和城楼下音效系统三个部分。

城楼传声器包括主持和发言台传声器，音响保障组主要负责将主持和发言台传声器通过无源话分合理分配，分别提供给城楼扩声主、备调音台；通过2台基站用光纤并行传输两路信号到交换矩阵中心；通过模拟线缆送央视城楼转播系统；通过模拟线缆送模拟信号到信号交换机房，如图1所示。

图1 城楼传声器分配图（面对传声器东起）

为了保证系统安全，需要保证城楼每个扩声调音台、每台数字信号传输基站可以接收到主持和主席台两路不同的传声器信号输入。数字和模拟信号经过信号交换机房音频矩阵的调度，通过光纤分别送广场扩声机房、转播国际声制作机房和需要的点位传输基站供不同需求使用，其中模拟信号还作为应急保障信号保证特殊情况下系统的运行。为了保证整个音频系统安全，所有传声器信号使用带隔离的无源传声器分配器，断地使用，避免城楼老旧电力、喷水系统在使用中对音频系统的地线干扰；所有光纤、模拟线缆、电源线缆在施工期间全部进行预埋，做好防火、防风、防雷、防雨、保温措施，确保万无一失。

城楼区域扩声系统包括前排女儿墙下56只L-Acoustics X8扬声器，如图2所示。由于城楼场地限制，无法悬挂扬声器，采取落地均匀摆放的方式，并经测试确定统一角度、高度，使声场均匀，嘉宾在坐姿或站姿时都处在扬声器垂直覆盖的范围。功率放大器与扬声器的连接采用跨接方式，避免不同功率放大器、功率放大器不同输出通道在出现故障时出现单边哑音现象，只会降低两耳听感的声压级。同时，通过功放控制软件将前排56只扬声器分为中央区、前排、东平台、西平台几个不同区域，中央区的4只扬声器和其他区域扬声器分开是为了尽可能降低前排扩声对发言台传声器的影响。

图2 前排女儿墙下扩声扬声器

在城楼东西平台临时搭建了观礼台，由于其呈阶梯状，每侧各使用2只 L-Acoustics x12扬声器支架摆放，如图3所示，通过调整扬声器俯仰角度覆盖观礼台。对于第二层汉白玉栏杆后观众席，超出了城楼大殿廊下原有固定扬声器的覆盖范围，在两侧空当处各摆放了3只L-Acoustics X8扬声器进行补充，如图4所示。

图3 东、西平台临时观礼台扩声扬声器

图4 第二层汉白玉栏杆后观众席的补声扬声器

对于发言台的返送扬声器，使用了带支架的L-Acoustics X8同轴扬声器，左右侧前方摆放，返送扬声器功放在现场调音位机柜上。为保证主持人和领导人演讲时不受广场扩声扬声器信号40 ms后对城楼的影响，保持良好演讲状态，城楼返送扬声器音量、角度经过长时间测试、调试，克服多方面的干扰，确定X8扬声器仰角45°，演讲时发言台处平均声压级约75dB，保证发言位置始终处于城楼返送扬声器的声场包围，不受广场扩声信号干扰，在提升扩声、返送系统声压级的基础上又保证了领导发言良好听感，保证了声场的均匀和语言的清晰度。

城楼扩声信号路由如图5所示，主、备调音台使用小巧的 DiGiCo SD11，分别输出数字和模拟信号作为功率放大器的主、备输入信号，使信号无缝切换，音量一致，保证了城楼区域内扬声器信号的安全。

从2009年庆祝中华人民共和国成立60周年阅兵式（简称“国庆60周年阅兵”），到9.3中国人民抗日战争胜利纪念日阅兵、庆祝中华人民共和国成立70周年大会（简称“国庆70周年大会”）、庆祝中国共产党成立100周年大会等活动中，为城楼区域设置了音效扬声器系统，在城楼前、金水桥边布设大型线阵列扬声器，如图6所示，主要用于向城楼播放延时调整后的礼炮声、暖场表演等音效。此次大会城楼音效扬声器的布置是，金水桥两侧一边两组地面堆叠摆放，每组由4只d&b GSL8三分频扬声器及2只SL-SUB超低频扬声器，如图7所示，可以实现全频带精确指向控制。根据测量演算和电脑模拟，对功率放大器的EQ进行调整，以降低因环境结构所产生的浑浊感，提升语言清晰度；调整扬声器角度，避免城墙的强反射，使声音精准、清晰地传送至城楼区域，特别是前排领导区域。同时，GSL系统具有的高动态裕量，可以补充城楼上扩声系统因为缺少超低频扬声器，无法还原出动态饱满、未经压缩的暖场表演音乐和礼炮轰鸣的瞬态峰值，达到震撼的音响效果。

图6 金水桥边的音效扬声器系统

图7 城楼音效扬声器系统

天安门城楼区域的扩声保障是整个庆典仪式扩声保障中的核心区域，从防疫到安保措施都有着严格的要求，对于音响系统的保障更是见招拆招，做到万无一失。

天安门城楼宽66 m、纵深37 m，城楼上的扩声环境非常复杂，没有地纵深，在女儿墙前第一排和汉白玉栏杆后第二排坐席距安全栏杆都只有40cm，没有扬声器辐射的纵深，不能采用集中摆放线阵扬声器的方案。

本着“小间距、均匀分布，语言清晰度高，声压级舒适、整体声场均匀”的原则，在超过60 m长的前排栏杆下，根据扬声器水平覆盖角，以最佳的1.1～1.4 m间隔落地均匀摆放56只 L-Acoustics X8扬声器（见图2）；同时，调整扬声器的高度和角度，使第一排在站姿或坐姿时在垂直方向上始终处于扬声器覆盖范围。对于汉白玉栏杆后的第二排和前廊下的来宾，由于有第一排观众和汉白玉栏杆的遮挡，上述布置的扬声器几乎无法覆盖听音者位置，因此，使用大殿前廊固定安装的扬声器从上往下覆盖，并在前廊两侧边缘地上各补充摆放3只 L-Acoustics X8扬声器。对于城楼两侧临时观礼台的声音覆盖，在前排坐席后的通道处，分别架设L-Acoustics X12扬声器（见图3），高为2 m、仰角20°。

大会的核心是城楼大殿外的发言台，位于廊下正中，如图8所示，廊檐、地面和殿门及其对称型建筑结构，如图9所示，存在很强的声聚焦影响拾音。这一度使调试工作进行得非常困难，如果不设置返送或者返送的电平比较低，来自广场的反射声将带来延时问题；如果返送电平过高，上方回廊结构、正后方的反射面都会对发言台造成声音的包裹和多次反射，引起啸叫；过大的音量，还会引起殿门、窗棂、玻璃的振动。因此，需要对返送扬声器的选型、摆位和角度，以及传声器的指向性、增益、输入输出电平、均衡设置等参数进行精准测算和不断调试。当返送音量过小时，广场扩声的声音传发言台，因延时会对领导人讲话产生非常大的干扰。大会与国庆庆典有所不同，国庆庆典主要内容是阅兵部队分列式行进和装备方阵的展示，大会主要是语言扩声，因此，需要平衡好发言台位置扩声和返送扬声器的音量，给领导创造良好的演讲听音环境。为了达到这一目标，从以下三个方面加以实施。

（1）音响系统的优化

系统搭建好后，根据中广电广播电影电视设计研究院声学设计研究所实地测试，优化系统设置，由设备厂家对功率放大器的延时、EQ等调整处理，从而减低因环境因素而产生的声场缺陷。在系统做到平衡后，再在调音台通路和总线均衡上对频响曲线进行“挖坑”处理。

（2）传声器的改进

大会所用传声器是北京第七九七音响股份有限公司生产的CR970超心形传声器，如图10所示，具有良好的一致性和高灵敏度。CR970的拾音区域比心形传声器更窄，可以更有效避开周围噪声，适用吵闹环境中拾取单一声源，有效消除回音。但这种传声器后部会拾取到信号，当提升系统或返送扬声器输出电平时会产生回授、啸叫的风险。因此，协同厂家对CR970传声器进行改进（图11），特别改进了传声器后部的灵敏度，如图12、图13所示，从图中可以看出，改进传声器的尾部灵敏度有了大幅度的降低，大幅提高传声器的信噪比。

（3）扬声器高度与角度的调整

传声器改进后，对于发言台的2只L-Acoustic X8返送扬声器通过安装可调扬声器支架，一方调整定扬声器俯仰角度；另一方调整了扬声器高度。首先，将这2只扬声器精准地对准传声器后部两侧灵敏度最低处，如图14所示，并发挥L-Acoustics X8扬声器具有高声压级和低频扩展的特点，以及其同轴精准的指向性，从而在安全前提下最大限度地提升传声器增益，防止传声器后部干扰信号串入产生啸叫；并调整这2只扬声器的高度，缩短与讲台距离。在保证系统安全的前提下，提高返送的音量，保证讲台始终处于返送扬声器的覆盖范围，避免广场扩声信号的干扰。

对于女儿墙下的前排扩声扬声器，同样利用L-Acoustics X8扬声器圆锥形指向、极佳的空间分辨率、无最小听音距离的特性，使城楼领导人无论是坐姿还是站姿都能得到非常清晰的语言频段的扩声。同时，箱体高度的抬升可以拉近与第一排听众距离，可以在保证现场语言扩声声压级的前提下有更低的扩声系统输出电平，从而减少大殿反射对传声器的影响。

从国庆70周年大会开始，天安门广场扩声实行了分区扩声的方式，城楼区域扩声和广场区域扩声各自独立，但整体效果又要兼顾配合。城楼扩声和广场扩声要不断探讨，在实践中反复摸索，相互反馈，群策群力确定每个环节的各自区域音量，形成统一的方案，这样才能保证大会每个环节的完美。为此，城楼区域扩声从以下两方面加以实施。

（1）声压级及延时的调控

国庆70周年大会，当99A坦克等重型装备方阵经过天安门城楼时，前排声压级已经超100 dB，长时间处于这样声压级环境下会对人身体产生伤害。所以，声压级的调控是重要一环（图15），此次大会要求城楼区域的讲话声压级不超过80 dB，音乐和表演不超90 dB，特殊场景如唱国歌、歌唱祖国时不超100 dB。这就需要和广场扩声通过多次演练协调、平衡音量，既要保障音乐节目的动态，又要保障总书记演讲时的语言清晰度；对特殊场景，因为电信号传输快于声波的传播，此时城楼会听到军乐团、合唱团的直达声，此时直达声就超过85 dB，这就要求城楼扩声音量要大过广场军乐团、合唱团的直达声，这样才能保证领导跟着城楼扩声的音乐节奏，从而保证转播视频特写时的声画一致。

（2）广场区域扩声精准覆盖

广场扩声扬声器在国家博物馆北和人民大会堂北立面形成的反射声会有部分辐射到城楼东、西临时观礼台，对此，利用城楼扩声系统的功率放大器网络控制功能，从前排中间位置向东、西观礼台两侧，相对应的功放信号逐步加延时，对齐辐射到城楼东、西临时观礼台的反射声，保证城楼区域的听音效果，提升献词团演出效果。

在献词团表演时，广场扩声通过精确控制扬声器覆盖角度，使其直达声不会对城楼区域造成干扰。

对任何可能影响音响系统的因素都要排除在外，如转播无人机的螺旋桨声会不会串进传声器，安保干扰系统对扩声系统的影响，这些都要去一次次测试，并进行针对性处理。一旦扬声器、传声器的位置、高度变化后整个声场也会变化，所有参数又要重新调试。城楼区域坐人、铺设地毯、悬挂巨型灯笼，这些最后出现的强吸声物体会明显影响声音高频，改变声场特性，也需要重新调试。

每次调试时，主、备传声器，城楼扩声主、备调音台，广场扩声主、备调音台，国际声制作主、备调音台都调试完毕后才能再调试下一项，这都需要时间！对于测试时所喊“幺两三四”每个发音都是为了试扩声系统在不同频率的表现，所喊内容也是各式各样。但在天安门这个庄严的地区，也只能喊测试数字了。通过De-Esser去衰减，这样不断测试不断调整，减小、消除鼻音和齿音，完善语言扩声的频响区，150 Hz可以让声音饱满厚实；500 Hz左右可以测试声音是否发闷；1 kHz测试鼻音；5～7 kHz附近是唇齿音的密集区。

工程实施过程中还要注意温度和湿度的变化对声音高频的影响，需要观测夜晚白天的温度、晴天雨天的空气湿度，如图16所示，有时白天调试好，晚上感觉高频提升了很多，感到刺耳，处于啸叫的临界，在Smaart频响曲线上有非常明显的差异，这些都是温度、湿度对声音高频产生阻尼的结果，基于各种情况下的测试预存场景参数。

城楼区域的音响保障是大会音响工作的重中之重，也是中央领导主观判断整个音响保障任务完成好坏的途径，责任重大。总台、工程组领导都非常重视，视察指导并明确分工，一些关键方案现场拍板决定，保证了技术人员更多的精力和时间落实改进保障方案。前期土建工程施工完毕已经是5月底，运设备上城楼安装到第一次系统联调只有不到十天的时间，仅是正常工期的1/3，还要进行工程第三方验收测试；实地演练操作、调试的时间只有6月12日和26日两次，全部场景参数固化、技术方案冻结是在6月28日。这期间还要遵循城楼防疫、安保的要求，且每天升、降国旗期间不能调试；广场、大会堂有国事活动期间不能调试。音响保障团队（图17）争分夺秒，所有传声器、系统连接图、线缆连接编号表在上城楼前全部定稿，设备连接严格按设计图、表连接；音响系统的每一步调试、每个细节做到精益求精。

总之，天安门城楼的音响保障任务经过音响保障团队的每一位工作人员夜以继日地奋战，克服了各种技术难点和施工困难，保证了音响方案实施的进度；在大会上以行云流水般的操作，万无一失地为大会呈现了最佳音响效果，确保了领导人讲话平稳清晰，声音处理庄严稳重，充分展现出了领袖的魅力和大党大国风采，圆满完成了此次音响保障任务（图18），受到了中央领导的高度肯定，盛赞为“世界一流、历史最好”。

选自《演艺科技》2022年第1期  武晋军《天安门城楼区域音响保障难点及解决方案——以庆祝中国共产党成立100周年大会为例》。转载请标注：演艺科技传媒。更多详细内容请参阅《演艺科技》。

（除原创作品外，本平台所使用的文章、图片、视频及音乐属于原权利人所有，仅用于行业学习交流，并不用于商业用途。文中观点为作者独立观点，因客观原因，或会存在不当使用的情况，如，部分文章或文章部分引用内容未能及时与原作者取得联系，或作者名称及原始出处标注错误等情况，非恶意侵犯原权利人相关权益，敬请相关权利人谅解并与我们联络第一时间处理，共同维护良好的网络创作环境。）

订阅《演艺科技》杂志